Pam Materion Rheoli Ansawdd ar y Cyd Wedi'u Weldio
Mae rheilen wedi'i weldio'n barhaus yn cael gwared ar gymalau plated pysgod, ond mae pob weldiad yn cyflwyno diffyg parhad metelegol: parth sy'n cael ei effeithio gan wres, strwythur metel weldio cast neu ffug, a maes straen gweddilliol. Os yw'r weldiad yn ddiffygiol, y symptom gweladwy cyntaf fel arfer yw crac bach ar y blaen weldio sy'n tyfu o dan draffig yn doriad rheilffordd llawn. Felly mae'n rhaid i reolaeth ansawdd ddechrau cyn weldio, gyda pharatoi diwedd rheilffyrdd a graddnodi offer, parhau yn ystod y weldio trwy reoli paramedr proses, a gorffen gyda phrofion nad ydynt yn ddinistriol, triniaeth wres, a dogfennu pob uniad. Mae'r dechnoleg gywir yn amrywio yn ôl proses, ac mae'r canllaw hwn yn nodi'r pwyntiau rheoli ar gyfer y tair proses a ddefnyddir fwyaf ar brif linellau ac iardiau.
Weldio Butt Flash: Paramedrau Craidd a'u Heffaith
Mae weldio casgen fflach yn ymuno â rheiliau trwy gynhesu'r pennau clampio gydag arc sy'n fflachio ac yna eu cynhyrfu gyda'i gilydd. Mae pedwar paramedrau yn rheoli'r canlyniad. Mae cerrynt fflach yn pennu tymheredd gwresogi pennau'r rheilen: mae cerrynt rhy uchel yn gorboethi'r pennau, yn gorchuddio'r grawn ac yn lleihau caledwch y cymalau; mae cerrynt rhy isel yn gadael y pennau'n annigonol a chryfder y cymal yn annigonol. Fel arfer cynhelir amser fflach ar 30 i 60 eiliad; mae amser hirach yn gwastraffu metel ar y pennau ac yn lleihau'r trawstoriad uniad, tra bod amser byrrach yn gwresogi'n anwastad ac yn cynhyrchu treiddiad anghyflawn. Rheolir pwysau cynhyrfu ar 150 i 200 MPa: mae pwysau gormodol yn anffurfio'r cymal ac yn tarfu ar wyneb y trac, tra bod pwysau annigonol yn methu â diarddel ocsidau, gan adael mandylledd a chynhwysiant slag. Mae cyflymder cynhyrfus o 50 i 80 mm/s yn cydbwyso llif metel yn erbyn oeri; yn rhy gyflym yn achosi craciau, yn rhy araf yn oeri'r metel yn gynamserol ac yn lleihau priodweddau mecanyddol.
Weldio Aluminothermig: Pwyntiau Rheoli ac Atal Diffygion
Weldio aluminothermig yw'r dull safonol ar gyfer weldio cau caeau, troi allan a gwaith atgyweirio. Y pwyntiau rheoli pendant yw cymhareb fflwcs, tymheredd cynhesu, a selio llwydni. Cedwir cymhareb powdr alwminiwm i ocsid haearn yn y fflwcs tua 1:3 yn ôl màs; mae cymhareb anghywir yn gostwng tymheredd yr adwaith ac yn diraddio'r priodweddau metel weldio. Cynhelir y cynhesu ymlaen llaw ar 300 i 400 gradd: mae cynhesu annigonol yn oeri'r metel weldio yn rhy gyflym ac yn peryglu craciau oer, tra bod rhaggynhesu gormodol yn gadael i'r fflwcs ymateb yn gynamserol fel na all y ceudod lenwi. Rhaid selio'r mowld yn dynn i gadw aer allan ac osgoi mandylledd. Y tri diffyg cyffredin yw mandylledd, cynhwysiant slag a threiddiad anghyflawn. Mae eu hatal yn benodol: cadw lleithder fflwcs ar neu'n is na 0.5% trwy sychu, glanhewch yr holl raddfa ocsid ac amhureddau o bennau'r rheilffyrdd fel bod y weldiad yn lân, ac addaswch y gymhareb rhaggynhesu a fflwcs fel bod y rheilffordd yn dod i ben yn ffiws yn llawn.
Weldio Pwysedd Nwy a Phrofi Anninistriol
Mae weldio pwysedd nwy yn gwresogi pennau'r rheilen gyda fflam asetylen ocsigen i gyflwr plastig ac yna'n gosod pwysau cynhyrfus i greu'r pennau gyda'i gilydd. Fe'i defnyddir ar linellau cludo cyflym a thrwm lle mae'n rhaid i gryfder a chadernid cymalau amsugno dirgryniadau amledd uchel a llwythi echel trwm. Mae gwirio ansawdd yn cyfuno ymddangosiad ac arolygu mewnol. Mae gwiriadau ymddangosiad yn cynnwys geometreg a chyflwr yr arwyneb, gyda gwyriad gwastadrwydd cymalau wedi'i gyfyngu i 0.2 mm/m a dim craciau na mandylledd i'w gweld. Mae archwilio mewnol yn defnyddio canfod nam ultrasonic gyda stiliwr 2.5 MHz sy'n sganio o amgylch cylchedd y cymalau; ni dderbynnir diffygion sy'n fwy na 5 mm². Ar ôl yr arolygiad, caiff y cymal ei drin â gwres i gael gwared ar straen gweddilliol ac adfer perfformiad.
Triniaeth Gwres a Lleddfu Straen
Mae cymalau wedi'u weldio yn cael eu trin â gwres mewn dau gam, gan normaleiddio ac yna tymheru. Mae normaleiddio ar 900 i 920 gradd am 20 i 30 munud yn trawsnewid y strwythur weldio yn pearlite unffurf, yn mireinio'r grawn, ac yn gwella cryfder a chaledwch. Mae tymheru ar 550 i 580 gradd am 60 i 90 munud yn dileu straen gweddilliol weldio, gan gyflawni cyfradd rhyddhad straen uwchlaw 80%. Mae'r effaith ymarferol yn fawr: gall cymalau heb eu trin gario straen gweddilliol uwchlaw 300 MPa, sy'n hyrwyddo craciau gwasanaeth, tra bod cymalau wedi'u trin yn dangos straen gweddilliol ar neu'n is na 50 MPa ac ymwrthedd blinder llawer gwell. Yn olaf, mae caledwch ar y cyd yn cael ei wirio yn erbyn y matrics rheilffyrdd; rhaid i'r gwyriad aros o fewn 2 bwynt ar y raddfa HRC fel bod y weldiad yn gwisgo ar yr un gyfradd â'r rheilen rhiant.
Amddiffyn Cymalau Wedi'u Weldio yn yr Hinsawdd
| Amgylchedd | Prif risg | Cynllun amddiffyn |
|---|---|---|
| Alpaidd / tymheredd isel | Toriad brau tymheredd isel | Haen inswleiddio polywrethan 10 mm ynghyd â gorchudd fflworocarbon 30 μm, ymwrthedd chwistrellu halen uwchlaw 1500 h |
| Poeth a llaith | Ocsidiad a chorydiad metel weldio | Ffilm goddefol ynghyd â seliwr dros yr wyneb ar y cyd |
| alcalin-hallt | Ymosodiad Ion ar weldio metel | Haen galfanedig 80 μm ynghyd â phast gwrth-cyrydiad |
Mewn rhanbarthau alpaidd y nod yw arafu newid tymheredd yn y weldiad; mewn ardaloedd llaith y mae i ynysu lleithder; mewn-parthau alcalïaidd mae haen galfanedig aberthol yn amddiffyn y weldiad tra bod y past yn blocio cludiant ïon. Rhaid dewis y cynllun yn y cam dylunio, heb ei ychwanegu ar ôl i gyrydiad ymddangos.
Cwestiynau Cyffredin
C1: Pa broses weldio sy'n cael ei ffafrio ar gyfer prif linellau cyflym-?
Mae weldio casgen fflach ffatri a symudol yn cael ei ffafrio ar gyfer weldiadau hir oherwydd ei fod yn gyflym, yn ailadroddadwy ac yn cael ei reoli gan beiriant. Mae weldio aluminothermig yn parhau i fod yn safonol ar gyfer cau caeau a weldio atgyweirio lle na all peiriant weldio gyrraedd.
C2: Pam mae rhaggynhesu yn hollbwysig mewn weldio aluminothermig?
Mae preheating yn cadw'r metel weldio rhag oeri yn rhy gyflym ar ôl ei arllwys. Heb wres o 300 i 400 gradd, mae'r weldiad yn oeri i strwythur caled, brau ac yn dueddol o gael craciau oer.
C3: Pa ddiffygion y gall profion ultrasonic eu canfod mewn weldiad rheilffordd?
Ar amlder stiliwr 2.5 MHz, mae profion ultrasonic yn canfod mandylledd mewnol, cynhwysiant slag, diffyg ymasiad a chraciau gydag ardal adlewyrchu gyfatebol uwchlaw tua 5 mm².
C4: Pam mae'n rhaid normaleiddio a thymeru cymalau wedi'u weldio?
Mae normaleiddio yn mireinio strwythur grawn y parth weldio, ac mae tymheru yn lleddfu straen gweddilliol. Gyda'i gilydd maent yn cymryd straen gweddilliol ar y cyd o dros 300 MPa i lawr i 50 MPa neu lai, sy'n atal cracio gwasanaeth ac yn gwella bywyd blinder.
C5: Sut mae caledwch weldio yn cyfateb i'r matrics rheilffyrdd?
Mae caledwch yn cael ei fesur ar draws y parth weldio ar ôl triniaeth wres a'i gymharu â'r rheilen rhiant. Mae gwyriad o fewn 2 bwynt HRC yn golygu y bydd y weldiad a'r rheilen yn gwisgo'n unffurf ac ni fydd yr olwyn yn curo ochr feddalach y cymal.